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橡胶与TPE弹性体的区别和联系(经典)



橡胶作为化工工业专用语,在生产合成和加工领域的使用十分频繁。但人们在理解或使用它时,往往会质疑它和弹性体是否为同一概念,两者之间有何区别,是否可以相互代用,为此让我们看一下在一些权威性的经典着作中对它们是如何定义的。

以下几句话请牢记:

橡胶是弹性体的一种,热塑性弹性体TPE能够用热塑性塑料的方法进行加工的弹性体,橡胶是热固性的弹性体;热塑性与热固性的最大区别是加工后的边角余料能否再次加工,回收利用!

热固性塑料往往强度大于热塑性塑料,同样,橡胶的强度往往大于热塑性弹性体的强度!


橡胶


橡胶是一种有机高分子,分子量达到几十万。它区别于其他工业材料之处分为4个方面:


1.能在很大的温度范围内(-50-150 °C)保持高弹性;

2.弹性模量低,比普通材料低3个数量级;

3.形变大,伸长率最大可以达到1000%(一般材料小于1%);

4.拉伸时放热,而一般材料吸热;

5.弹性随温度升高而增大,也于一般材料相反"(出处同定义二)。


由上可知,弹性体和橡胶的性能基本上都是重叠的,概括的说,就是"低模量,高延伸",但两者也并非完全相同,至少表现以下2个方面:


1. 橡胶的优越特性往往需要通过交联(硫化)后才能充分发挥,而某些弹性体则不然。


2. 某些弹性体材料可以不经过配合,炼胶,硫化等传统的橡胶工艺而直接用塑料加工手段来制造产品。


所以弹性体的涵盖面比橡胶更广,如热塑性弹性体SBS就是典型例子。


弹性体


定义一: "凡是室温下受到变形力作用时在外形和尺寸两方面都会产生较大变化,而当外力去除后能在很大程度上(明显)恢复原样的大分子材料"(摘自"ASTM 1972年橡胶名词术语");


定义二: "在常温下呈现橡胶状弹性的高分子材料(包括橡胶和类橡胶物质)的总称,包括各种天然胶和合成胶"(摘自"橡胶工业词典"化工出版社1989年出版)。


从以上两项定义来理解,虽然他们的出处不同,阐述的具体用词也不同,但总的含义是相同的。第一,弹性体都属于高分子材料;第二,在外力的做一下都会出现变形,而且变形量很大;第三,一旦外力去除,绝大部分的变形随之消失,仅有小部分甚至极小部分变形被永久保留下来,即所谓的永久变形。所以弹性体的变形和复原特性和其他材料有很大区别;:首先当收到外力作用时,能立即产生变形,视乎无需花多大力即能听人摆布;但一旦外力消失,却有强烈的复原倾向。弹性体的这种特征正是其他材料望尘莫及的。


橡胶与热塑性弹性体的区别


简单来说,热塑性弹性体是加热成型的,用注塑机,挤出机,吹塑机都可以生产一些产品!具有水口可100%回收利用和部分传统橡胶的功能!但是一些机械性能和抗老化远不及橡胶,例如汽车轮胎,热塑性弹性体就做不了,只能天然橡胶才能做!


热塑性弹性体可与PPPCABSPSPEPA等硬胶相粘,一般用部分汽车配件,生活用品,体育用品,儿童玩具及厨房用品等方面,并时常见的牙刷手柄上的软胶就是热塑性弹性体(TPE


1.热塑性弹性体是线性结构,通过氢键物理交联,高温时氢键断开,可塑;橡胶是化学交联,不具有热塑性


2.橡胶较软,热塑性弹性体的硬度范围很广,介于橡胶和塑料之间。


3.加工方式不同,橡胶通过炼胶加工,热塑性弹性体一般通过挤出注塑。


4.性能不同,橡胶通常需要添加各种助剂,需要硫化补强,而热塑性弹性体性能很好


5.弹性体的概念范围较广,热塑性弹性体也称为热塑性橡胶,橡胶通常指热固性橡胶


常见弹性体材料


根据弹性体是否可塑化可以分为热固性弹性体,热塑性弹性体二大类。热固性弹性体,这也就是传统意义的橡胶(Rubber),热塑性弹性体(Thermoplasticelastomer),缩写为TPE,为上世纪90年代开始逐渐被越来越多的商业化应用。这个分类同样也说明了这二类弹性体加工所采用的是二种不同的方式:橡胶用热固性设备加工,TPE采用热塑性设备加工。


弹性体按照原料组成分类如下:


1. 传统橡胶(Rubber):

1.1 不饱和橡胶

天然橡胶 Naturalrubber (NR)

异戊橡胶 Syntheticpolyisoprene (IR)

聚丁二烯橡胶Polybutadiene (BR)

丁苯橡胶Styrene-butadiene Rubber (copolymer of polystyrene and polybutadiene, SBR)

丁睛橡胶Nitrilerubber (copolymer of polybutadiene and acrylonitrile, NBR)

氯丁橡胶Chloroprenerubber (CR)


1.2 饱和橡胶

丁基橡胶 IsobutyleneIsoprene Rubber (IIR)  Butyl Rubber

卤化丁基橡胶Halogenated butyl rubbers (氯化丁基橡胶chloro isobutylene isoprene rubber: CIIR; 溴化丁基橡胶bromo isobutylene isoprenerubber: BIIR)

二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶EPM (ethylene propylene rubber, a copolymer of ethylene and propylene) and EPDMrubber (ethylene propylene diene rubber, a terpolymer of ethylene, propyleneand a diene-component)

氯醚橡胶Epichlorohydrin rubber (ECO)

聚丙烯酸酯橡胶Polyacrylic rubber (ACM, ABR)

硅橡胶 Siliconerubber (SI, Q, MVQ)

氟硅橡胶Fluorosilicone Rubber (FVMQ)

氟橡胶Fluoroelastomers (FKM, and FEPM)

氯磺化聚乙烯Chlorosulfonated polyethylene (CSM), (Hypalon)

氢化丁睛橡胶Hydrogenated Nitrile Rubbers (HNBR)


2. 热塑性弹性体(TPE):

热塑性聚烯烃弹性体Thermoplastic Elastomer-Olefine (TPE-O, TEO)

热塑性苯乙烯类弹性体Styrenic thermoplastic elastomer (TES, TPE-S)

聚氨酯类热塑性弹性体Themoplastic Polyurethane elastomer (TPE-U, TPU)

聚酯类热塑性弹性体Thermoplastic polyester elastomer (TPE-E, TEEE)

聚酰胺热塑性弹性体 Polyamidethermoplastic elastomer (TPE-A)

含卤素热塑性弹性体Thermoplastic Halogenated elastomer

离子型热塑性弹性体Ionic thermoplastic elastomer

乙烯共聚物热塑性弹性体Ethylene copolymer thermoplastic elastomer) (EVA)

1,2聚丁二烯热塑性弹性体 Thermplastic 1,2-poly-butadiene elastomer

反式聚异戊二烯热塑性弹性体Thermoplastictrans-polyisoprene elastomer

熔融加工型热塑性弹性体Melt Processible thermoplastic elastomer (商品名Alcryn)

热塑性硫化胶Themoplastic Vulcanizates (TPV)


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